Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
bg‑azure

Doświadczenie

Polecenie 1

Zaprojektuj doświadczenie chemiczne. Zaproponuj, na podstawie problemu badawczego, hipotezę badawczą, a następnie zapisz w formularzu obserwacje oraz wnioski. Na podstawie instrukcji skompletuj zestaw reakcyjny.

R1RYKNntFPC2d
Problem badawczy: Czy z etanolu można otrzymać eten? Hipoteza: Dehydratacja alkoholu etylowego za pomocą kwasu siarkowego sześć prowadzi do otrzymania etenu. Sprzęt i odczynniki laboratoryjne: tu uzupełnij. Instrukcja wykonania doświadczenia: tu uzupełnij. Obserwacje: tu uzupełnij. Wnioski: tu uzupełnij.
RWictO7A7hRP6
Zaproponuj zestaw reakcyjny, opierając się na powyższej instrukcji wykonania doświadczenia.
ReaqwimC98lCp
Zapisz reakcję utleniania butanolu z udziałem tlenku miedzi.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RdcMCbPfJQiFN
(Uzupełnij).
R1TxOuRc0A3Ey
Obserwacje (Uzupełnij). Wnioski (Uzupełnij).
Polecenie 2

W latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych XX wieku w Ameryce Południowej i w Azji działało wiele instalacji, produkujących etylen metodą dehydratacji etanolu fermentacyjnego otrzymywanego z trzciny cukrowej. Proces ten został zatrzymany przez wprowadzenie pirolizy olefinowej. Jednakże obserwuje się próby powrotu do tej metody np. w Brazylii z etanolu fermentacyjnego produkuje się obecnie około 120 tys. ton. Zapoznaj się z grafiką interaktywną przedstawiającą proces produkcyjny etylenu, a następnie przejdź do rozwiązania ćwiczeń.

RFV6T3wXDRzlm1
Rozbudowana ilustracja przedstawia proces produkcyjny etylenu. 1. Na ilustracji jest pojemnik podpisany jako EtOH. Koszt produkcji etylenu za pomocą technologii odwadniania etanolu zależy głównie od ceny etanolu jako surowca. Koszty produkcji bioetylenu są najkorzystniejsze w Brazylii i Indiach (etanol wytwarzany jest z trzciny cukrowej). Proces technologiczny dehydratacji etanolu składa się z trzech głównych etapów: 1. Wytwarzanie etylenu, 2. Odzysku etylenu, 3. Oczyszczaniu etylenu. Oprócz etylenu, otrzymuje się wodę oraz tlenek węgla(IV) jako produkty uboczne reakcji. Przedstawiony schemat przedstawia tylko I etap, czyli wytwarzanie etylenu., 2. Od pierwszego obrazka z EtOH do kolejnego, na którym jest pompa, strzałka prowadzi do ilustracji z wymiennikiem ciepła. Tu opis: Ciśnienie w etapie reakcji wynosi 4,5 bara. Porcja etanolu jest podgrzewana do 82 stopni Celsjusza za pomocą wymiennika ciepła., 3. Na ilustracji od wymiennika ciepła strzałka biegnie w dół do wyparki. Przy strzałce opis: Kolejno ma miejsce całkowite odparowanie etanolu. Pary etanolu przechodzą do 1 pieca., 4. Od wyparki jedna strzałka biegnie do zbiornika z wodą, a druga strzałka do Pieca numer 1. Opis: Aby mieć pewność, że płyn nie dostanie się do układu pieca, temperaturę w piecu podnosi się do 425 stopni Celsjusza., 5. Od Pieca numer 1 strzałka biegnie do Reaktora numer 1. Opis: Z pieca frakcja wchodzi do pierwszego, nieruchomego reaktora katalitycznego. Dehydratacja przebiega w warstwie katalizatora - aktywowanego kwasem fosforowym(V) tlenek glinu. Postępowi reakcji towarzyszy obniżenie temperatury. Mieszaninę reakcyjną usuwa się z reaktora 1, zanim temperatura spadnie do 310 stopni Celsjusza., 6. Z Pieca numer 2 strzałka biegnie do Reaktora numer 2. Opis: Następnie frakcja przesyłana jest do 2 pieca w celu podgrzania mieszaniny z powrotem do 425 stopni Celsjusza, przed wprowadzeniem jej do reaktora 2., 7. Z Pieca numer 3 strzałka biegnie do Reaktora numer 3. Opis: W tym procesie technologicznym stosuje się łącznie cztery reaktory adiabatyczne połączone szeregowo. Temperaturę wyjściową w ostatnim reaktorze ustawia się na wyższą niż 370 stopni Celsjusza., 8. Na schemacie z Reaktora numer 4 i biegnie strzałka do Generatora pary. Opis: Strumień pary z ostatniego pieca ma bardzo wysoką wydajność grzewczą i dlatego jest wykorzystywany do wytwarzania pary w generatorze pary. Otrzymaną parę stosuje się następnie do odparowania surowca etanolowego. Temperaturę mieszaniny reakcyjnej obniża się do 144 stopni Celsjusza w generatorze pary. Strumień ten nadal ma dość wysoką wydajność grzewczą i dlatego może być wykorzystywany do wstępnego podgrzewania zasilania etanolem. Temperatura mieszaniny reakcyjnej ostatecznie osiąga 90 stopni Celsjusza., 9. Na schemacie z Generatora pary jest strzałka do koła, w którym są linie faliste - to strumień etylenu. Opis: Etylen jest surowcem do produkcji różnych gatunków polietylenu oraz innych podstawowych chemikaliów. Olefiny o prostym łańcuchu można wytwarzać przez oligomeryzację etylenu w procesie opracowanym przez firmę Shell, które są stosowane do produkcji detergentów i syntetycznych środków smarnych, a także benzyny oraz oleju napędowego. Na przykład tlenek etylenu, wytwarzany przez utlenianie etylenu, jest kluczowym surowcem do produkcji środków powierzchniowo czynnych i detergentów. Innym ważnym związkiem chemicznym otrzymanym przez alkilowanie etylenu jest etylobenzen, który jest prekursorem do produkcji styrenu. Styren jest wykorzystywany do produkcji styropianu do izolacji, pakowania, gumy do opon i obuwia.
Grafika interaktywna pt. „Technologiczna produkcja etylenu z etanolu”
Źródło: GroMar Sp. z o.o., Mohsenzadeh, A.; Zamani, A.; Taherzadeh, M. J.; Bioethylene Production from Ethanol: A Review and Techno-economical Evaluation, ChemBioEng Rev. 2017, 4, 2, 1–18;, licencja: CC BY-SA 3.0.
Ćwiczenie 1

Odpowiedz, czy etanol ulega reakcji ze stężonym kwasem siarkowym(VI) i co jest produktem reakcji?

R15ABoHy5tin9
Odpowiedź (Uzupełnij).
Ćwiczenie 2

Wytłumacz, jak zachowuje się woda bromowa w obecności powstałego produktu reakcji etanolu i stęż. kwasu siarkowego(VI)? Zapisz równanie reakcji chemicznej.

R1L7V8zvaURIM
Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.
RLJVQREvao5zU
(Uzupełnij).
REHbTrwjFKoYs
Ćwiczenie 3
Wymyśl pytanie na kartkówkę związane z tematem materiału.